CN107728230B - 一种基于地球物理三联技术的岩性油藏预测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于地球物理三联技术的岩性油藏预测方法，包括利用井约束的波阻抗反演技术获取工作区的砂岩的岩性圈闭范围，通过将三维地震数据体从时间域变换至频率域获得差值异常的地震振幅属性的范围和通过已知探井的低频振幅能量体和高频振幅能量体的商值判断其它岩性闭圈是否含油气三个步骤；该方法适用于在井控程度低的情况下对大范围工作区的岩性油藏进行预测，尤其适用于普通油藏预测方法无法进行油藏准确判断的砂泥交互混杂程度较高区域，砂泥波阻抗值域区别不大区域，平面上岩性边界不易识别的区域等，其岩性油藏的预测准确率可以达到80％以上。

Description

一种基于地球物理三联技术的岩性油藏预测方法

技术领域

本发明涉及岩性油藏预测技术领域，特别涉及一种基于地球物理三联技术的岩性油藏预测方法。

背景技术

岩性油藏是储集在岩性圈闭内的油藏，有很大一部分是出现在凹陷的斜坡部位，该部位处于物源的供给通道上、紧邻油源，砂岩与泥岩广泛接触，呈现交互；这是岩性圈闭形成岩性油藏的先决地质条件。常规储层预测及含油气性预测，是基于常规地震数据体，提取地震属性，结合反演，进行预测工作的开展。该方法对于砂岩—泥岩分异较好、两者波阻抗的值域范围明显不同的区域，有一定的预测效果；这就使得该方法区域适用性较窄；在岩性油藏勘探过程中，有很大一部分工区面临如下技术矛盾：提取常规属性，难以在平面上，有效区分岩性体的边界，岩性圈闭无法识别，同时圈闭周围砂泥岩的波阻抗值域范围交互，难以有效区分砂岩与泥岩，含油性预测有多解性。因此有必要对岩性油藏的预测方法进行调整和改进，以实现对岩性封闭圈的识别和含油性的预测。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够在井控程度低的情况下实现的基于地球物理三联技术的岩性油藏预测方法。

为此，本发明技术方案如下：

一种基于地球物理三联技术的岩性油藏预测方法，包括如下步骤：

S1、根据已知至少两口探井的地质信息和时间域三维地震数据体，利用井约束的波阻抗反演技术，确定已知探井周围的工作区内是否存在岩性圈闭，对岩性圈闭的岩性为砂岩还是泥岩进行判断，并在工作区平面展布图像上，勾勒出属于砂岩的岩性圈闭范围。

所述井约束的波阻抗反演技术即利用那些对岩性变化敏感、能够区分储层的测井曲线，去识别砂岩、泥岩，寻找岩性圈闭。由于在工作过程中，当声波时差曲线AC的值域在200μs/m--400μs/m时，无法有效区分岩性；因为波阻抗是速度和密度的乘积，因此直接导致波阻抗无法区分岩性；但是伽马曲线(即GR曲线)却可以依据砂岩、泥岩对伽马射线的吸收强弱不同，有效区分岩性；因此在本申请中，采用GR曲线作为岩性特征曲线拟合一条声波曲线，这是因为构造的新曲线在一定程度上具有原来的曲线特征，能够对岩性进行区分，另一方面新的曲线还具有声波曲线的变化趋势及相似的取值范围；进而通过反演将反射系数转换成波阻抗，进而达到准确识别岩性的目的。

具体地，所述步骤S1的步骤包括：

S101、首先在工作区内激发人工地震，采集地震的声学信息，通过计算机处理得到时间域下三维地震数据体；

获取时间域下三维地震数据体的原因在于，测井是单井操作，无法做到全工作区铺开；而地震波在向下传递过程中，遇到砂岩与泥岩的界面时，会发生反射，被地面的检波器接收，获得的地震数据体能够反映界面特征，在地球物理公式上，表示为单道子波与反射系数的褶积；因此，需要依托地震数据体进而在工作区划分砂岩和泥岩。

进而，反射系数R的公式表示为：ρ_iv_i表示第i个岩性层的波阻抗；在第i层和第i+1层，因为岩性不同，地震波会发生反射；由此将单井测井数据与地震数据体建立了联系，即通过在工作区内采集到的地震数据体，通过测井可以求得反射系数，然后通过地球物理的反褶积运算，可以得到波阻抗体；

S102、在工作区的构造高部位部署至少两口井，并利用测井技术获取所部署的井的伽马曲线、反射系数曲线、原声波时差曲线、伽马曲线泥岩值、伽马曲线砂岩值和泥岩经验系数；

其中，需要说明的是，在工作区的构造高部位部署的多口井可以为出油井也可以为不出油井；但是如果条件允许可能在不同方向的构造高部位进行部署。

S103、采用伽马曲线作为岩性特征曲线通过拟合公式(1)～(3)重构出一条声波曲线；

SH＝(GR-GR_shale)/(GR_sand-GR_shale) 公式(1)，

AC_GR＝AC_IF+C₁V_SH 公式(3)，

其中，GR为伽马曲线值，GR_shale为伽马曲线泥岩值，GR_sand为伽马曲线砂岩值，SH泥岩指数；V_SH为泥岩含量，C_CUR为泥岩经验系数，C₁为原声波时差曲线幅度差，AC_GR为重构的声波时差曲线，AC_IF为原声波时差曲线低频部分；

S104、对经过步骤S103重构的声波曲线和反射系数曲线进行反褶积运算，获得该工作区的波阻抗体曲线；

S105、将经步骤S101获取的时间域下三维地震数据体与经步骤S104获得的波阻抗体曲线相结合，获得时间与位置相对应的三维地震数据和波阻抗体，利用所得的波阻抗体在工作区平面展布图像上勾勒出属于砂岩的岩性圈闭范围。

S2、将时间域三维地震数据体进行短时窗离散傅里叶变换公式计算，得到频率域下的多个单频地震数据体；计算所得的单频数据体峰值振幅和平均振幅的差值，确定计算出差值异常的频段，并通过在工作区平面展布图像上对应勾勒出出现差值异常频段所对应的平面坐标位置，得到差值异常的地震振幅属性的范围。

所述步骤S2的具体步骤包括：

S201、通过地震剖面图上确定目的层出现岩性尖灭的时间范围为A毫秒；

S202、将目的层出现岩性尖灭的时间范围等分为n份，每等份的时间间隔A/n毫秒即作为进行傅里叶变换计算的时间窗口范围限制，即A/n毫秒短时窗；其中，n为整数，且n≥1；

S203、对时间域下的三维地震数据体经过傅里叶变换公式：

计算；其中，i为虚数单位，e^-iωt表示为虚数i逆时针旋转ωt角(即旋转因子)，ω为角频率，t为时间；时间积分范围为经步骤S202选定的短时窗；f(t)代入傅里叶级数公式：

其中，a₀为傅立叶级数的初始系数，a_k为振幅，k为振荡次数，ωt为角度，ω为角频率，t为时间，为相位。

S204、计算单频数据体的峰值振幅和平均振幅，并比较峰值振幅和平均振幅的差值：当异常差值未落在10³～10⁵A(地震声波振幅单位)范围内时，返回步骤S202，增大n的取值为n+N(N为整数，且N≥1)；重复步骤S203和S204，直至计算出的某一单频数据体的峰值振幅和平均振幅的异常差值在10³～10⁵A范围内，即证明得到能够有效对地层进行分析的多个单频数据体。

该处理方法利用原始地震数据通过短时窗离散傅里叶变换算法可以将其每一个频率位置的地震信息求解出来，即单频体的振幅能量信息，并且都是正值。该数据处理方法的结果如图1所示，采用短时窗离散傅里叶算法实现频谱分解后，振幅谱中由于砂层顶底反射界面的干涉结果出现了频陷，即地质体发生局部变化，因此，两个频陷之间的距离正好对应砂层的时间厚度，可以刻画出砂层。其中，虽然时窗越短越利于砂层刻画，但因为输入地震信号采样点太少，通过分频后信号失真严重。因此，在时窗选择时，其时窗区间包含主要目的层即可，不宜过大。因而，在上述步骤S202中，短时窗A/n毫秒的取值范围优选为3～78ms。

S3、获得已知探井的低频共振区间和高频衰减区间，并计算出低频共振区间对应的低频振幅能量体和高频衰减区间对应的高频振幅能量体，将低频振幅能量体除以高频振幅能量体得到商值；进而获取同时出现地震振幅属性差值异常范围勾勒标记的砂岩的岩性圈闭范围在相同低频共振区间对应的低频振幅能量体和在相同高频衰减区间对应的高频振幅能量体的商值，并与已知探井的商值进行比较，根据已知探井的出油与否判断待测岩性圈闭是否含油气。

具体地，步骤S3的实施步骤包括：

S301、绘制已知探井的频率-振幅曲线，并通过曲线找到具有随频率增加振幅增大特征的低频共振区间和具有随频率增加振幅减小特征的高频衰减区间，然后用低频共振区间对应的振幅能量体除以高频衰减区间对应的振幅能量体求商，得到含油气强弱程度的参照系数X_标；

S302、在工作区平面展布图像上，将同时出现岩性圈闭范围勾勒标记和地震振幅属性差值异常范围勾勒标记的位置选定为待比较岩性圈闭；并通过时间域三维地震数据体获取这些待比较岩性圈闭在与已知探井相同的低频共振区间和高频衰减区间的相应低频振幅能量体和高频振幅能量体，将每个待比较岩性圈闭的低频振幅能量体除以高频振幅能量体求商，得到每个待比较岩性圈闭含油气强弱程度属性系数X；

S303、将每个待比较岩性圈闭的含油气强弱程度属性系数X依次与含油气强弱程度的参照系数X_标进行比较：

(1)若已知探井均为出油井时，将所求得的含油气强弱程度属性系数X的最小值作为含油气强弱程度的参照系数X_标，当待比较岩性圈闭的含油气强弱程度属性系数X＞含油气强弱程度的参照系数X_标时，可判断该岩性圈闭判断为含油气；但是,根据实际勘探经验,当含油气强弱程度属性系数X的计算值异常过大时,则代表的是其他地质含义,而不再是表现油气强弱程度的属性系数；该经验值为36，因此进一步确定在该情况下判断该岩性圈闭判断为含油气的条件为含油气强弱程度属性系数X满足：X_标＜X＜36。

(2)若已知探井均为非出油井时，将所求得的含油气强弱程度属性系数X的最大值作为含油气强弱程度的参照系数X_标，当待比较岩性圈闭的含油气强弱程度属性系数X＞含油气强弱程度的参照系数X_标时，该岩性圈闭判断为含油气；同情况1中的说明，进一步对该情况下判断该岩性圈闭是否含油气的条件进行限定，即含油气强弱程度属性系数X满足：X_标＜X＜36。

(3)若已知探井既包含出油井又包含非出油井时，将其中出油井中所求得的含油气强弱程度属性系数X的最大值作为含油气强弱程度的参照系数X_标1，将其中非出油井中所求得的含油气强弱程度属性系数X的最大值作为含油气强弱程度的参照系数X_标2，当待比较岩性圈闭的含油气强弱程度属性系数X满足：X_标2＜X≤X_标1以及X＞X_标1时，该岩性圈闭判断为含油气；同情况1中的说明，进一步对该情况下判断该岩性圈闭是否含油气的条件进行限定，即含油气强弱程度属性系数X满足：X_标2＜X≤X_标1以及X_标1＜X＜36。

该步骤S3的判断方法是基于BOIT方程得到的。BOIT方程是一种地震波方程，其反应了地震波在双相介质中振动传播的理论基础。

其中，地震波波动方程组1的表达式如下：

其中，为两个变量，分别代表地震波在传递过程中，引起的介质振动位移，即固相位移、液相位移；为拉普拉斯算子，grad代表梯度算子，其余参数含义如下：A和N为当介质分别为单向介质时，对应的固相弹性参数、液相弹性参数；Q为在双相介质情况下的弹性参数；R为液相介质充注固相介质时，保持总体积不变的弹性参数；θ为固相介质三个方向组成的体应变，ε为液相介质三个方向组成的体应变，b为耗散系数，t为时间；ρ₁₁为地震波通过时，两相介质开始振动时，单位体积的固相质量；ρ₂₂为地震波通过时，两相介质开始振动时，单位体积的液相质量；ρ₁₂为地震波通过时，两相介质开始振动时，单位体积的相对质量。

在实际工作中，由于人工激发震源产生的地震波为沿x方向传播的单方向纵波，因此可以获得如下方程组2表达形式如下：

u＝u₀e^i(k'x-ωt)＝u₀e^-αxe^ikx-iωt

U＝U₀e^i(k'x-ωt)＝U₀e^-αxe^ikx-iωt

其中，u,U为固相位移,U为液相位移，u₀固相位移初始值，U₀为液相位移初始值，k'＝k+iα为复波数(K为波数，i为虚数单位，α为衰减系数)，ω为角频率，x为纵波传播距离，t为纵波传播时间

实际工作中，当将上述方程组2代入上述方程组1中，同时设定地震波为x方向单向传播，不考虑y，z方向，可以得到以下方程3：

其中，P＝A+2N，H＝P+R+2Q，E表示地震波通过固相介质和液相介质的总振幅；x为地震波传播的距离，ω为角频率。

依据上述方程3可知，当频率f值越大时，E值越小，即可判断岩性圈闭内不含油或含油量极少；当频率f值越小时，E值越大，即可判断岩性圈闭内含油。该判断方法可以总结为为“高频对应的振幅衰减，低频对应的振幅共振”。因此，在地震波的频率带宽范围内，利用在双相介质中的传播特性，将低频信号的振幅能量和高频信号的振幅能量分别提出来，并进行除法运算，得到两者的商值，以实现“大值更大”增强现象，进而实现对岩性圈闭内是否含油气进行判断。

其中，依据角频率与频率的换算公式：ω＝2πf可知，角频率ω与频率f的递变趋势呈正相关；振幅能量体为总振幅E的加权均方根；因此，可以后续可以通过频率-振幅曲线进而获得相应的高频振幅衰减和低频振幅共振的相应区间。

该基于地球物理三联技术的岩性油藏预测方法首先通过“井约束的波阻抗反演技术”寻找可能的岩性尖灭现象，再通过短时窗离散傅里叶变换确认岩性体及刻画岩性体展布形态边界，最后含油气性检测方法结合单井实例对岩性圈闭或岩性圈闭内是否含油进行预测。

根据现有对各地区的地质勘探和探井作业，利用该方法实现岩性油藏预测的准确率可以达到80％以上。

与现有技术相比，该基于地球物理三联技术的岩性油藏预测方法适用于在井控程度低的情况下对大范围工作区的岩性油藏进行预测，尤其适用于普通油藏预测方法无法进行油藏准确判断的砂泥交互混杂程度较高区域，砂泥波阻抗值域区别不大区域，平面上岩性边界不易识别的区域等，其岩性油藏的预测准确率可以达到80％以上。

附图说明

图1为本发明的岩性油藏预测方法在的流程图；

图2为时间域下的三维地震数据体经短时窗傅里叶变换为频率域下的地震数据体的示意图；

图3为本发明的实施例的所在工作区的常规地震剖面图；

图4为本发明的实施例的所在工作区的地震剖面图经过步骤S1处理后得到的波阻抗反演剖面图；

图5为本发明的实施例的所在工作区的地震剖面图经过步骤S1处理后得到的能量剖面图；

图6为本发明的实施例的所在工作区的多井频谱相干性分析图；

图7为本发明的实施例的所在工作区的高、低频振幅能量体之商的属性图。

具体实施方式

下面结合附图及该岩性油藏预测方法在应用于A国某盆地某凹陷的西斜坡部位进行岩性封闭圈识别和含油性预测的实例对本发明做进一步的说明，但下述实施例绝非对本发明有任何限制。

该工作区位于A国某盆地某凹陷的西斜坡部位的三维区，其地震信号满覆盖面积830km²，主要受西部物源、南部物源的波及，砂泥交互现象明显,南部与B国某凹陷交界。

首先对该地区进行两轮勘探。

第一轮勘探主要寻找常规构造油藏或构造，即岩性油藏。通过勘探发现，该地区经历断陷期和坳陷期两期构造活动，形成上、下两套成藏组合：上组合为古进系成藏组合，下组合为白垩系成藏组合；全区主要烃源岩为白垩系泥岩及古近系部分进入生烃门限的泥岩。其中，下组合泥岩内的砂岩是岩性油藏勘探的主要目标，而位于构造斜坡部位的砂岩岩性圈闭最为有利。在第一轮勘探中，在斜坡高部位部署了Well-1和Well-2两口井。其中，Well-1井目标砂体出油，Well-2井目标层位有油气显示，但未出油，分析其原因是晚期小断层切割目标砂体，造成侧向泄露。

第二轮勘探准备在该三维区部署针对岩性圈闭的探井，即在这两口井周围、且断层同一盘，寻找有利岩性圈闭。如图3所示为常规地震剖面结构示意图。从图3中观察可以发现有类似岩性圈闭的尖灭特征(图3中圈出的部分)；从单井合成记录标定，可以确认在该层位、该反射为砂岩界面反射，但是只能推测周围相同层位、类似反射同相轴为砂岩岩性尖灭特征，不能准确判断其岩性；而通过常规属性分析也未能在平面上识别其岩性边界，因此需要应用基于地球物理三联技术的岩性油藏预测方法进行岩性圈闭的识别、确认及含油性预测。

该基于地球物理三联技术的岩性油藏预测方法涉及的具体步骤如下：

步骤一、根据已知探井的地质信息约束，利用井约束的波阻抗反演技术，确定已知探井周围的工作区内是否存在岩性圈闭，对岩性圈闭内的岩性为砂岩还是泥岩进行初步判断，并在工作区平面展布图像上勾勒出属于砂岩的岩性圈闭范围；具体实施方法如下：

S101、在工作区内激发人工地震，采集地震的声学信息，通过计算机处理得到时间域下三维地震数据体；

1)对指定工作区进行大地测量，测量该工作区的经纬度，然后根据换算公式，将球面经纬度换算为平面坐标(x,y)，即工作区域内每一个位置均可以通过平面坐标进行表示；

2)激发人工地震；具体地，在工作区内，按行间距为200m、列间距为400m的排布规律，依次在地表钻孔，埋设炸药，作为人工地震的激发端；同时，在埋设炸药点处设置检波器，作为人工地震的接收端；当上述两项工作完成后引爆炸药，由于爆炸产生的声波依照声波传递原理会在不同地层岩性的界面发生反射与折射，因此这些声学信息，会被检波器接收；通过计算机的运算，将每个位置的声学信息与对应位置平面坐标进行整合，得到时间域下的三维地震数据体，即包括位置信息和该位置下的声学信息；

S102、对在工作区的构造高部位部署的两口井well-1和well-2采用现有的测井技术分别获取两口井的伽马曲线、反射系数曲线和原声波时差曲线，并相应计算出该工作区的伽马曲线泥岩值、伽马曲线砂岩值和泥岩经验系数，用于接下来的数据处理；

S103、采用伽马曲线作为岩性特征曲线通过拟合公式(1)～(3)重构出一条声波曲线；

SH＝(GR-GR_shale)/(GR_sand-GR_shale) 公式(1)，

AC_GR＝AC_IF+C₁V_SH 公式(3)，

其中，GR伽马曲线值，GR_shale伽马曲线泥岩值，GR_sand伽马曲线砂岩值，SH泥岩指数；V_SH泥岩含量，C_CUR泥岩经验系数，C₁原声波时差曲线幅度差，AC_GR重构的声波时差曲线，AC_LF原声波时差曲线低频部分；

S104、对经过步骤S103重构的声波曲线和反射系数曲线进行反褶积运算，获得该工作区的波阻抗体曲线；

如图4所示为单井控制区域的地震剖面对应波阻抗反演剖面图。通过抽线观察，发现该波阻抗反演剖面有明显的岩性尖灭特征(图4中采用虚线将其圈出)，不同岩性的波阻抗值域范围明显不同，可以确定与2口井同层位、同反射特征的同相轴为砂岩。但是因为实际工作的某三维区井控程度低，砂岩、泥岩的波阻抗值平面分异不明显，造成平面上岩性圈闭的边界识别困难；

S105、将经步骤S101获取的时间域下三维地震数据体与经步骤S104获得的波阻抗体曲线相结合，获得时间与位置相对应的三维地震数据和波阻抗体，利用所得的波阻抗体在工作区平面展布图像上勾勒出属于砂岩的岩性圈闭范围。

步骤二、将步骤中获得的时间域三维地震数据体进行短时窗离散傅里叶变换公式计算，得到频率域下的多个单频地震数据体；计算所得的单频数据体峰值振幅和平均振幅的差值，确定计算出差值异常的频段，并通过在工作区平面展布图像上对应勾勒出出现差值异常频段所对应的平面坐标位置，得到差值异常的地震振幅属性的范围；具体处理方法如下：

1)通过地震剖面图上确定该地区目的层出现岩性尖灭的时间范围为250毫秒；

2)将目的层出现岩性尖灭的时间范围依次等分为6份、7份……50份，即每等份的时间间隔依次从50ms逐渐递减至5ms，作为进行傅里叶变换计算的时间窗口范围限制；

3)以从50ms逐渐递减至5ms毫秒的短时窗依次按照如下公式：

进行傅里叶变换计算，并带入经步骤一获得的时间域下的地震数据体，得到多个频率域下的三维地震数据体；

4)计算每个数据体内的峰值振幅和平均振幅，当短时窗递减为5ms时，所得多个单频数据体的峰值振幅和平均振幅的差值均落在10³～10⁵A(地震声波振幅单位)范围内，说明所得的多个频率域下的数据体为能够有效对地层进行分析的多个单频数据体；

5)计算所得单频数据体峰值振幅和平均振幅的差值，确定计算出振幅差值异常的频段，并通过在工作区平面构造图像上对应勾勒出出现差值异常频段所对应的平面坐标位置；

如图5所示为通过步骤二获得的该地区的振幅能量剖面图。通过此种运算过程，可以将异常的信号能量突出显示(在图5中采用虚线进行表示)；为便于描述，称此种数据体为高亮体。再对异常高亮体信号，结合单井进行属性标定，可以更加明确这种岩性尖灭特征，为砂体尖灭的特征；对波阻抗反演结果，是个结果的正向验证。

但是，针对该地区砂泥岩波阻抗分异性不明显，而高亮体的异常信号强弱只能说明峰值振幅与平均振幅之差的差值大小，提取的能量属性，也仅仅是能量数值大小而已，不具备地质含义；而具体的地质含义也要通过周围单井进行标定，才能确定是砂岩引起的异常，还是泥岩引起的异常。因此将步骤一和步骤二进行结合，在工作区平面展布图像上，将同时出现岩性圈闭范围勾勒标记和地震振幅属性差值异常范围勾勒标记的位置选定为具有一定出油概率的砂岩岩性圈闭，并进一步对筛选出的砂岩圈闭是否含有油气加以确定。

步骤三、对工作区平面展布图像上同时出现岩性圈闭范围勾勒标记和地震振幅属性差值异常范围勾勒标记的位置采用“低频对应的振幅能量增强”和“高频对应的振幅能量减弱”的方法，判断对岩性圈闭内是否含油进行确定，具体实施步骤如下：

如图6所示，首先绘制已知探井well-1和well-2的频率-振幅曲线，其中，横坐标为频率f，纵坐标为归一化的振幅相对值。

通过曲线找到具有随频率增加振幅增大特征的低频共振区间和具有随频率增加振幅减小特征的高频衰减区间；具体地，如图6所示，在3-8Hz区间内，在横轴的频率值增加时，对应的纵轴振幅值也在增加；而当频率值大于8Hz后，已知探井Well-2井对应的振幅值近似水平，不再增长，以此确定3-8Hz的频率区间段为“低频共振”频率区间；当横轴频率在45-58Hz时，已知探井well-1和well-2的纵轴振幅值都进入快速衰减区间，以此确定45-58Hz的频率区间段为“高频衰减”频率区间。当横轴频率值大于58Hz时，已知探井well-1和well-2的纵轴振幅值衰减程度明显减缓，跳出快速共同衰减区间。观察已知探井well-1的频率—振幅曲线形态，在大于58Hz时，曲线趋于水平。

将已知探井well-1和well-2的低频共振区间值和高频衰减区间值分别通过含油气性检测算法得到相应的低频振幅能量体和高频振幅能量体，再对高频、低频振幅能量体进行除法运算，求得商值，得到已知探井well-1和well-2的含油气强弱程度的参照系数X_标。具体地，已知探井well-1对应得到的含油气强弱程度的参照系数X_标1为12，已知探井well-2对应得到的含油气强弱程度的参照系数X_标2为3.6。

如图7所示为在步骤一和步骤二的基础上在工作区平面展布图像上勾勒出的11处砂岩岩性圈闭。已知探井well-1和well-2分别位于其中的两处砂岩岩性闭圈的范围内，除此之外，我们在另外的9处的砂岩岩性闭圈内分别标记有一口预设探井，依次为well-3、well-4、well-5、well-6、well-7、well-8、well-9、well-10和well-11。然后，分别通过时间域三维地震数据体获取这9处待比较岩性圈闭在与已知探井well-1和well-2在相同的低频共振区间和高频衰减区间的相应低频振幅能量体和高频振幅能量体，并将每个待比较岩性圈闭的低频振幅能量体除以高频振幅能量体求得商值，得到每个待比较岩性圈闭含油气强弱程度属性系数X。计算结果如下表1所示。

表1：

砂岩圈闭对应预设探井的名称	含油气强弱程度属性系数X
		well-3	8.7
well-4	3.3
		well-5	3.8
well-6	4.1
		well-7	2.5
well-8	2.8
		well-9	3.1
well-10	2.9
		well-11	9.3

根据上表1中的计算结果，将每个待比较岩性圈闭的含油气强弱程度属性系数X依次与含油气强弱程度的参照系数X_标进行比较。

其中，根据该地区已知探井well-1和well-2的含油气强弱程度的参照系数X标，对预设探井的含油气强弱程度进行判断时，含油气强弱程度的参照系数X的值满足：3.6＜X≤12和12＜X＜36时，可以判断为该砂岩岩性圈闭含油。

因此，在9口预设探井中，well-4、well-7、well-8、well-9和well-10五口井所在砂岩岩性圈闭的含油气强弱程度的参照系数X均小于3.6，可以判断为不含油气的井，而well-3、well-5、well-6和well-11四口井所在砂岩岩性圈闭的含油气强弱程度的参照系数X在参照系数建立的范围内，因此应判断为含油气的井。

在这一结果的基础上，继续在在该工作区部署了两口井well-3和well-6。经过勘探，well-3和well-6两口井均出油，但是well-6出油量很少，考虑是well-6相应含油气强弱程度的参照系数X值靠近范围下限值，因而，考虑well-5也有可能为含油量较少的井，在后续勘探中可以暂时不选定为部署井。同时，根据这一结果，在实际作业中，可以考虑对获得的含油气强弱程度的参照系数X_标范围的下限值进行提高，从而增大高含量油井的钻探概率。

为了确定该方法的准确性，对well-3井勘探后，同样采用上述方法绘制了well-3的频率-振幅曲线，如图5所示。从图5中可以明确看出，其低频共振区间和高频衰减区间与已知探井well-1和well-2在获取的低频共振区间和高频衰减区间相同，进而可以看出其判别储层是否含有油气的计算结果的大小与储层的含油程度强弱是对应关系，不存在多解性。

综上所述，该地区通过已钻探井well-1和well-2明确岩性圈闭类型为斜坡部位砂岩上倾尖灭岩性圈闭，该方法通过对该地区通过已钻探井well-1和well-2为基础，可以有效识别储层，判别储层是否含有油气，能够准确有效预测出该地区其它岩性闭圈含油程度强弱，有效的降低钻探成本，提高勘探成功率。

Claims (5)

1.一种基于地球物理三联技术的岩性油藏预测方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、根据已知至少两口探井的地质信息和时间域三维地震数据体，利用井约束的波阻抗反演技术，确定已知探井周围的工作区内是否存在岩性圈闭，对岩性圈闭的岩性为砂岩还是泥岩进行判断，并在工作区平面展布图像上，勾勒出属于砂岩的岩性圈闭范围；

S2、将时间域三维地震数据体进行短时窗离散傅里叶变换公式计算，得到频率域下的多个单频地震数据体；计算所得的单频数据体峰值振幅和平均振幅的差值，确定计算出差值异常的频段，并通过在工作区平面展布图像上对应勾勒出出现差值异常频段所对应的平面坐标位置，得到地震振幅属性差值异常范围；

S3、获得已知探井的低频共振区间和高频衰减区间，并计算出低频共振区间对应的低频振幅能量体和高频衰减区间对应的高频振幅能量体，将低频振幅能量体除以高频振幅能量体得到商值；进而获取同时出现地震振幅属性差值异常范围勾勒标记的砂岩的岩性圈闭范围在相同低频共振区间对应的低频振幅能量体和在相同高频衰减区间对应的高频振幅能量体的商值，并与已知探井的商值进行比较，根据已知探井的出油与否判断待测岩性圈闭是否含油气。

2.根据权利要求1所述的基于地球物理三联技术的岩性油藏预测方法，其特征在于，所述步骤S1的具体步骤包括：

S101、在工作区内激发人工地震，采集地震的声学信息，通过计算机处理得到时间域下三维地震数据体；

S102、在工作区的构造高部位部署至少两口井，并利用测井技术获取所部署的井的伽马曲线、反射系数曲线、原声波时差曲线、伽马曲线泥岩值、伽马曲线砂岩值和泥岩经验系数；

S103、采用伽马曲线作为岩性特征曲线通过拟合公式(1)～(3)重构出一条声波曲线；

SH＝(GR-GR_shale)/(GR_sand-GR_shale) 公式(1)，

AC_GR＝AC_IF+C₁V_SH 公式(3)，

其中，GR为伽马曲线值，GR_shale为伽马曲线泥岩值，GR_sand为伽马曲线砂岩值，SH为泥岩指数；V_SH为泥岩含量，C_CUR为泥岩经验系数，C₁为原声波时差曲线幅度差，AC_GR为重构的声波时差曲线，AC_IF为原声波时差曲线低频部分；

S104、对经过步骤S103重构的声波曲线和反射系数曲线进行反褶积运算，获得该工作区的波阻抗体曲线；

S105、将经步骤S101获取的时间域下三维地震数据体与经步骤S104获得的波阻抗体曲线相结合，获得时间与位置相对应的三维地震数据和波阻抗体，利用所得的波阻抗体在工作区平面展布图像上勾勒出属于砂岩的岩性圈闭范围。

3.根据权利要求1所述的基于地球物理三联技术的岩性油藏预测方法，其特征在于，所述步骤S2的具体步骤包括：

S201、通过地震剖面图确定目的层位出现岩性尖灭对应的时间范围为A毫秒；

S202、将目的层位出现岩性尖灭的时间范围等分为n份，每等份的时间间隔A/n毫秒即作为进行傅里叶变换计算的时间窗口范围限制，即A/n毫秒短时窗；其中，n为整数，且n≥1；

S203、对时间域下的三维地震数据体经过傅里叶变换公式：

计算；其中，i为虚数单位，e^-iωt表示为虚数i逆时针旋转ωt角，即旋转因子，ω为角频率，t为时间；时间积分范围为经步骤S202选定的短时窗；f(t)代入傅里叶级数公式：

其中，a₀为傅立叶级数的初始系数，a_k为振幅，k为振荡次数，ωt为角度，ω为角频率，t为时间，为相位；

S204、计算单频数据体的峰值振幅和平均振幅，并比较峰值振幅和平均振幅的差值：当异常差值未落在10³～10⁵A范围内时，返回步骤S202，增大n的取值为n+N，N为整数，且N≥1；重复步骤S203和S204，直至计算出的某一单频数据体的峰值振幅和平均振幅的异常差值在10³～10⁵A范围内，即证明得到能够有效对地层进行分析的多个单频数据体。

4.根据权利要求3所述的基于地球物理三联技术的岩性油藏预测方法，其特征在于，步骤S202中，短时窗A/n毫秒的取值范围为3～78ms。

5.根据权利要求3所述的基于地球物理三联技术的岩性油藏预测方法，其特征在于，步骤S3的具体步骤包括：

S301、绘制已知探井的频率-振幅曲线，并通过曲线找到具有随频率增加振幅增大特征的低频共振区间和具有随频率增加振幅减小特征的高频衰减区间，然后用低频共振区间对应的振幅能量体除以高频衰减区间对应的振幅能量体求得商值，得到含油气强弱程度的参照系数X_标；

S302、在工作区平面展布图像上，将同时出现属于砂岩的岩性圈闭范围勾勒标记和地震振幅属性差值异常范围勾勒标记的位置选定为待比较岩性圈闭；并通过时间域三维地震数据体获取这些待比较岩性圈闭在与已知探井相同的低频共振区间和高频衰减区间的相应低频振幅能量体和高频振幅能量体，将每个待比较岩性圈闭的低频振幅能量体除以高频振幅能量体求得商值，得到每个待比较岩性圈闭含油气强弱程度属性系数X；

S303、将每个待比较岩性圈闭的含油气强弱程度属性系数X依次与含油气强弱程度的参照系数X_标进行比较：

(1)若已知探井均为出油井时，将所求得的含油气强弱程度属性系数X的最小值作为含油气强弱程度的参照系数X_标，当待比较岩性圈闭的含油气强弱程度属性系数X满足:X_标＜X＜36时，该岩性圈闭判断为含油气；

(2)若已知探井均为非出油井时，将所求得的含油气强弱程度属性系数X的最大值作为含油气强弱程度的参照系数X_标，当待比较岩性圈闭的含油气强弱程度属性系数X满足:X_标＜X＜36时，该岩性圈闭判断为含油气；

(3)若已知探井既包含出油井又包含非出油井时，将其中出油井中所求得的含油气强弱程度属性系数X的最大值作为含油气强弱程度的参照系数X_标1，将其中非出油井中所求得的含油气强弱程度属性系数X的最大值作为含油气强弱程度的参照系数X_标2，当待比较岩性圈闭的含油气强弱程度属性系数X满足：X_标2＜X≤X_标1以及X_标1＜X＜36时，该岩性圈闭判断为含油气。